高中地理教学中学生空间思维能力的培养

◎福建省福安职业技术学校　蔡水林

高中地理教学中学生空间思维能力的培养

◎福建省福安职业技术学校蔡水林

培养学生的空间思维能力是中学地理教学中的一项重要任务，也是学好地理科学知识的重要保障和基础。本文结合笔者多年的教学实践，对于在地理课堂教学中如何培养学生地理空间思维能力、提高课堂教学效率提出相应的教学方法与策略。

课堂教学；地理空间思维；能力培养

在地理教学实践中，我们发现只要涉及到需要学生发挥空间想象能力，或运用地理空间思维能力学习、理解或应用某个地理知识时，学生往往无从下手，出错率总是很高。例如：运用太阳光照图计算某地的正午太阳高度角、区时及地方时；运用等高线图来判断地形类型、地形部位，利用等高线和等潜水位线判断河水与潜水（地下水）的相互补给关系；运用地形图来说明某一高大山脉东西两侧气候、自然带的差异等等。事实上，在地理学习过程中随时随地都需要运用地理空间思维能力来思考并解决问题。地理空间思维能力是学好地理的一项必备能力，但它同时又是学生学好地理的瓶颈。因此，地理课堂教学中应重视培养学生的地理空间思维能力，以达到事半功倍的教学效果。

一、空间思维能力是地理学习的保障和基础

心理学家把空间思维概括为：通过具体形象、表象来思考，并上升到抽象的一种思维活动。而地理学科中的空间概念，与其他学科中的空间概念不完全相同，它是专指宇宙及地表上具有有机联系的各个地理要素相互作用形成的地理空间或环境空间［1］。我们可以这样说，地理空间思维能力是指对地理事物的空间分布、空间结构、空间差异、空间联系以及空间运动和空间变化规律等的判断、分析、概括及评价之能力［2］。

在中学课程中，地理学科与其他学科相比较最大的特点是综合性和区域性。《全日制义务教育地理课程标准（实验稿）》指出：“地理学不仅研究地理事物的空间分布和空间结构，而且阐明地理事物的空间差异和空间联系，并致力于揭示地理事物的空间运动、空间变化的规律。”可见，地理学科的性质决定了其思维方式的空间特色，各种地理思维活动（记忆、想象、判断、概括、推理、分析、综合）无一不借助各种形式的空间展开，常常是借助正确的心理地图来进行［3］。在实际教学中，地理空间思维能力主要表现为空间定位能力、空间想象能力和空间联系能力。显然，这些能力是学生学好地理科学知识的重要保障和基础。

由于基础教育欠缺社会实践和能力培养，学生空间概念积累较少，空间定位能力有待提高，对各种地理事物和现象的空间分布、空间结构和空间联系没有足够的认识，学生很难进行空间思维与空间想象。加之高中地理知识难度大，空间概念复杂，抽象事物多，空间表象和空间概念的建立更是需要一定的地理基础知识和基本技能，因此，学生地理空间思维能力的不足严重制约着高中地理学科的教学效果。

二、培养学生的地理空间思维能力的方法和对策

培养学生地理空间思维能力的方式可以从多方面入手，如：可以鼓励和组织学生假期外出旅行，深入社会，深入大自然［4］等。基于目前地理教学中教师带领学生走出课堂的机会较少，所以仅就常态的地理课堂教学中如何培养学生地理空间思维能力谈一些个人见解和做法。

1.借助直观教具，培养学生地理空间想象能力

由于许多地理事物本身远远超出了人们的视觉感知范围而具有抽象性，这就需要教师在教学中，设法把地理事物“化大为小”和“化抽象为直观”，以便在头脑中构建基本的地理空间概念［5］，从而促进地理空间想象能力的形成。以“地球运动”部分教学为例，主要从以下几方面入手：

（1）借助课内外各类图片资料。

主要是课本和地图册中的插图，以及课外收集的相关图片、照片等，如天体系统关系图、银河系正视图等就能比较直观看到宇宙空间及其组成，重要天体的空间位置关系等，从中感受宇宙的浩渺和宇宙的空间特征。利用太阳系模式图、地月系运动图、月相成因图、日食和月食图等，让学生从宏观上认识了日、地、月三者的空间关系，从而在理解这三者相互运动产生的效果时有一定的参照。

（2）借助视频等媒体资料

视频资料给学生的感官的刺激作用更大，在新学期之初可以组织学生观看专题片《宇宙与人》，让学生“走进”浩渺无边的宇宙空间。此外，网络上还有许多关于宇宙知识的视频资料，如央视频道的《地理·中国》、《人与自然》等专题节目，有针对性地选取一些让学生观看，这有利于帮助学生在观看视频中形成空间概念。

（3）借助地理模型或模拟实验

静态地理实物模型或动态的地理模拟实验，都能有效地培养学生的空间思维能力。例如，为了更好地说明日、地、月三者的关系，笔者布置了一个比较暗的场景来做实验：打开手电筒的光代表太阳，小型的地球仪代表地球，乒乓球代表月球，然后请两位学生来帮忙，一位学生固定手电筒，一位学生来给地球仪进行自转，我拿着乒乓球绕地球仪转。同时，在实验的过程中进行说明，则能做到过程直观、理解到位、记忆深刻。

又如，充分利用地球仪、晨昏仪等教学辅助工具强化学生对地球形状的认识。在教学实践中，笔者发现学生总是把地球当成“圆”这样的平面来看待，根本没有“球体”的意识，这样也就根本无法正确理解地球上的许多地理事物和规律，如：太阳高度角的差异、不同地方时是怎么产生的等等一系列问题。为了让学生能在地理思维中形成球体的空间意识，笔者充分利用地球仪这样的常用教具，同时强调球体的空间结构和特征，并特别说明球体空间和平面圆两者概念和本质特征的差异；并且告诉学生教学中的太阳光照图都是发生在球体表面的而不是在平面圆上的。

此外，笔者通过杂志《中学地理教学参考》知道了由多家教育科研机构共同研制开发的专利教具——晨昏仪对于讲解“地球运动及其产生的地理意义”的难点知识具有非常好的辅助作用，于是购买了一个晨昏仪用来辅助教学，利用晨昏仪特有的功能进行讲解，学生很容易就能把这些抽象的空间思维理解下来，教学效果确实好。这样不仅培养了学生的球体空间思维能力，而且也培养了学生对于正确理解地球运动规律的意识。

最后，必须进行强化训练，把地球的球体空间思维转化为平面的圆形结构思维。在常规的教学、考试中不可能总是拿着地球仪、晨昏仪等教具来进行讲解说明，而且试卷练习中的关于地球运动的题目都以平面图片的方式呈现。因此，把球体的空间思维转化为平面的圆形结构思维显得很重要很有实际意义。笔者主要通过训练，让学生看着这些球体教具然后画出它们在平面上的样子，通过画图学生很快发现球体空间转化为平面圆以后的样子，然后再结合这些平面图进行学习和练习，比单纯就图讲图好出许多。

2.引导学生读图，培养地理空间定位能力

地球表面存在海陆差异、具体空间位置差异，因此，要培养学生的地表具体空间区域定位能力，笔者主要通过以下方法进行：

（1）利用经纬网地图进行绝对位置的空间定位

掌握经、纬度的划分和经纬线的空间分布规律是做好区域定位的前提。首先，就全球区域定位来说，特别是要注意下列经线和纬线通过的地区、国家、城市等。其中，纬线主要有：赤道、南北回归线、30°N纬线，南北极圈；经线主要有：本初子午线（即0°经线）、30°E、60°E、90°E、120°E、150°E、180°、90°W、60°W、30°W。掌握这些经纬线与世界13个地区的关系，再具体看这些经纬线经过的主要地形区、国家、城市、河流、山脉等，并以此来推理附近地区和附近地区的地理事物及其特征。其次，对于中国的区域定位来说，一要掌握90°E、100°E、110°E、120°E、130°E和20°N、北回归线、30°N、40°N、50° N经过的省级行政区、地形区，二要把握这些经线和纬线组成的网格，把这些网格标上序号，看网格里的省级行政区、地形区等地理事物。

（2）利用海陆轮廓等进行相对位置的空间定位

地表区域空间定位时还要结合地表海陆特征进行，海陆位置的差异是地表客观存在的现象，因此也是进行地表区域空间定位的重要依据。经纬网定位固然重要，但如果在有海陆差异的图中能结合海陆特征进行判断，那么效果会更准确，速度会更快。因此，让学生熟悉世界地形图和中国地形图显得十分重要。

此外，根据地理事物特征定位、综合定位等等方法因为篇幅关系就不一一介绍了。

3.把握地理事物之间的关联性，促进空间联系能力的形成

地理事物的时空分布是有规律的，一定区域内的各类地理事物之间往往存在着一定的关联性。教学过程中，以某个地理要素为切入点，启发学生思考和探索地理事物之间的时空联系，有利于学生空间联系能力的形成。下面就以地形为例，先让学生建立地表高低起伏的空间概念，进而促进空间联系能力的形成。

地表形态特征千差万别，仅陆地的地表上就分布着山地、丘陵、盆地、平原和高原等各种地形，而地表的高低起伏也是形成区域自然条件差异的重要原因，如南美洲安第斯山东西两侧的自然景观存在明显的不同，这完全是因为在高大的安第斯山的阻挡下两侧形成不同的气候类型造成的。学生一旦建立起地表高低起伏的空间概念，就能够在分析某个具体地理事物或地理现象的原因时，把它当做应该考虑的因素进行分析，这对于学好地理是非常有帮助的，看问题就能较为全面，不容易出现遗落。笔者在教学中主要通过以下方法培养学生的这种空间思维能力。

（1）利用地形剖面图

地形的高低起伏如果用地形剖面图表达出来便显得很直观，学生能一目了然地知道地形高低起伏的差异。这种思维能力在分析山地两侧背风坡和迎风坡降水不同时显得很重要。

（2）利用等高线图

等高线地形图在中学地理的学习中占用重要的位置，不仅是重点同时也是难点。因此，读懂等高线图很重要。如何让学生把平面的等高线地形图还原成立体空间图呢？笔者用塑料泡沫制做出某一山区的地形模型，在课堂中先展现给同学们看，然后要求学生看着模型上的若干条等高线，并且把它们画在平面图中，接着教师在黑板上也画出这个地形模型的等高线图与学生对比。通过这样的训练，再结合课本中的图解，同学们能很快理解等高线地形图是怎么来的。那么在以后的学习中就能通过看平面图还原出立体图。

（3）利用分层设色地形图

分层设色地形图是在等高线地形图的基础上形成的，但因为在不同的高度之间着上不同的颜色，因此相对于等高线图来说，学生更容易理解。所以，在学生不能很好的理解等高线图时，可以引导学生读分层设色地形图，经过一段时间的训练，学生能较容易地理解地表的高低起伏。

（4）利用计算机、电视等视频媒体

利用计算机、电视等视频媒体来让学生从形象、生动的角度去感受地表高低起伏的差异，如：航拍资料、鸟瞰图等，加强学生对地表高低起伏的感觉和印象。通过这些训练，学生对地球表面高低起伏的空间思维会逐渐明朗起来。

学生地理空间思维能力的培养是一个长期而系统的过程，需要每个学生付出艰苦的努力。培养学生形成地理空间思维能力的有效教学策略也需要每一个地理教师不断摸索、实践与总结。笔者在此仅举个人教学实践中的一些案例作一点点的诠释，期待更多的同仁参与其中研究与探讨，提出更多宝贵的见解和经验。

［1］黄习.高中生地理空间思维能力的系统培养［J］.教育教学研究，2007，（10）。

［2］宋建军，边鹏翥.高中地理思维与思维能力的培养［J］.吉林省教育学院学报，2008，24（4）：116。

［3］周勤.地理空间思维能力的典型运用［J］.人教期刊，2006（3）。

［4］袁书琪.地理教育学［M］.北京：高等教育出版社，2001，101。

［5］吴志强.论高中地理教学对学生空间思维能力的培养［J］.速读·下旬，2015，（6）。

（责任编辑：廖炽昌）